一种激光打标设备的激光束能量控制结构的制作方法

本实用新型涉及激光设备打标、切割技术领域，特别涉及一种激光打标设备的激光束能量控制结构。

背景技术：

激光打标机是利用高能量密度激光束在各种不同的工件表面进行局部照射，使物质表层材料迅速汽化或发生颜色变化，从而露出深层物质，或导致表层物质的化学物理变化而刻出痕迹，或通过光能烧掉部分物质，显示出所需刻蚀的图形或文字。

更为具体的，激光打标机主要是应用于一些要求更精细、精度更高的场合，例如电子元器件、集成电路、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰、汽配、建材等场合。

现有的激光打标机一般包括激光器、调焦器以及振镜腔；随着激光打标、切割机技术的发展，在对大型物品进行打标、切割的同时对打标、切割的设备要求也越来越高，不仅要求体现高效率，同时对打标、切割后的废料的多少也有了更高的要求；

激光标刻是利用场镜将激光束聚焦在一点进行标刻的技术，激光束的能量的控制，在一定程度上决定了打标机的精确度，因此，对于激光束的能量控制，在打标机的结构设计中，尤为重要。

目前，激光打标机的打标光路路径为：激光器发射出激光束，激光束进入调焦器中，经调焦器对激光束进行调节，随后进入振镜腔，最后激光束由振镜腔聚焦成为光斑点进行标刻，实现打标作业。现有技术中的调焦器一般包括依次排列的放大镜、光束整平镜、聚焦镜；激光束进入振镜腔，由放大镜(凹透镜)对入射的激光束进行一定幅度的放大，随后经光束整平镜(凸透镜)对放大的激光束进行整平，最后整平的激光束通过聚焦镜聚焦为一光斑，进入振镜腔。

但这种调焦器的结构设计存在缺点：通常，激光器发射出的激光束能量是通过计算机事先计算好能量值，由计算机控制激光器发射激光束，激光束在进入放大镜之后，可能存在经放大后激光束夹角太大，光束无法完全进入放大镜中，使最终打标出来的光斑存在能量不足、光斑形状不符合期望、打标效果差或存在打标误差等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种激光打标设备的激光束能量控制结构，该结构通过在穿光组件前置放挡光板结构，使夹角过大的激光束改变光的路径，使更多的激光束能量入射至放大镜镜面，最终出来的光斑能量能达到预期标准，且其光斑形状符合期望，减少打标误差。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种激光打标设备的激光束能量控制结构，包括打标设备的底座，底座上设有用于放置打标物的打标平台，底座上设有罩壳，以及设于底座上且位于罩壳内的支撑架，支撑架上设有打标组件；

所述打标组件至少包括激光发生器、调焦器和多个反射镜，反射镜与电机轴接，通过反射镜将激光发生器发出的激光反射至打标平台上；

所述调焦器包括光路腔、线路腔以及扫描部；所述光路腔内沿靠近扫描部的方向设有穿光组件，并与激光发生器连接。

所述穿光组件包括依次排列的放大镜、光束整平镜以及聚焦镜；所述放大镜与调焦导轨结构连接。

具体的，所述调焦导轨结构通过电机驱动，调整放大镜与光束整平镜之间的距离来实现调焦。

所述放大镜的光束入射面一侧设有挡光板结构，所述挡光板结构至少包括挡光板。

所述挡光板为片状结构，所述挡光板设有若干个挡光孔以及连接孔；所述挡光板竖直放置，其挡光孔与穿光组件平行，且挡光孔的孔洞对应于穿光组件，其下端与移动导轨连接；

所述挡光孔沿挡光板板面向内凹陷，形成通透的环形孔洞；所述通透的环形孔洞的内环壁与外环壁共同形成一挡光槽；

优选的，所述挡光槽的深度为挡光板厚度的1/2～2/3。

优选的，所述挡光槽内壁为光滑的曲面；所述挡光槽槽底与内环壁、外环壁的连接处为弯曲的曲面。

优选的，所述挡光槽的壁面材质为黑色阳极氧化铝。

具体的，在挡光槽壁面采用黑色阳极氧化铝，可以吸收落入挡光槽中的光线能量，减少对周围部件的损害。

优选的，所述挡光槽槽底底面为直面或凹陷的曲面。

具体的，所述挡光槽槽底底面为凹陷的曲面时，当部分光束无法通过挡光孔时，会落入挡光槽中，若槽底为凹陷曲面，则挡光槽与光线接触点增多，入射进挡光槽的光束会在槽体内进行不断反射，使最终反射出槽体的光线能量减弱许多，减少对周围部件的灼损。

优选的，所述挡光孔的形状为圆形。

所述连接孔用于将挡光板固定于与调焦导轨结构上；

所述挡光板结构还包括移动导轨；所述挡光板底端还设有连接底座，所述连接底座与移动导轨连接；

具体的，使用者可根据需要，使挡光板通过连接底座与移动导轨连接，置于穿光组件前端；或通过挡光板连接孔直接固定于调焦导轨结构上。

优选的，所述移动导轨为直线电机。

优选的，所述挡光孔的孔洞直径小于或等于放大镜镜面直径。

优选的，所述挡光板上设有的若干个挡光孔的孔洞直径大小均不同。

具体的，挡光板上设有若干个挡光孔，其设计目的，是为了增加挡光板的实用性；通过在板上设有不同直径的挡光孔，使用户能够根据其使用需要进行选择。

优选的，所述挡光板结构周侧设有风冷结构。

具体的，部分激光束被挡光板挡住后会发生反射，反射光束射于挡光板周侧的部件上，由于激光束蕴藏较大的能量，具有一定的热量；若在其周侧设置风冷结构，能有效地帮助该部件散热，避免由于热量过高，导致部件损坏。

本实用新型的有益效果：

(1)上述方案的激光束能量控制结构，通过在穿光组件前置放挡光板结构，使夹角过大的激光束改变光的路径，使更多的激光束能量入射至放大镜镜面，减少打标误差；通过在挡光板上设有若干个不同直径的挡光孔，使用者能根据需要选择相应直径的挡光孔；挡光孔上设有用于吸收光束的挡光槽，使大部分被阻挡的激光束被吸收至挡光槽中，避免激光束反射造成周侧部件的损害。

(2)上述方案的激光束能量控制结构，其挡光板还设有用于与移动导轨连接的连接底座，使挡光板能根据实际需要，调节挡光孔孔洞与穿光组件镜面对应的比例，增强挡光板的实用性；且挡光板结构简单，生产成本低，能更好地适用于打标设备中，并解决最终打标出来的光斑存在能量不足、光斑形状不符合期望、打标效果差或存在打标误差等问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例1与2的打标设备结构示意图；

图2为本实用新型实施例1与2的调焦器内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例1与2的调焦器内部穿光组件示意图；

图4为本实用新型实施例1的挡光板结构位置示意图；

图5为本实用新型实施例1的挡光板的结构示意图；

图6为本实用新型实施例1的挡光板的剖面结构示意图；

图7为本实用新型实施例1的挡光板的剖面示意图；

图8为本实用新型实施例2的挡光板结构位置示意图；

图9为本实用新型实施例2的挡光板结构与部分穿光组件示意图；

图10为本实用新型实施例2的挡光板的结构示意图；

图11为本实用新型实施例1与2的光路路径原理示意图。

附图标记说明

A调焦器；

1放大镜，2光束整平镜，3聚焦镜，4调焦导轨结构，5电机，6挡光板结构；

11，光束入射面，61挡光板；

61挡光板，62移动导轨；

611大挡光孔，612小挡光孔，613连接孔，614连接底座；

611a内环壁，611b外环壁，611c挡光槽。

如图11所示的光路路径原理示意图，其中虚线表示未设置挡光板结构时，光路的原路径；实线表示光路的具体路径；黑点表示聚焦点(即光斑)。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

实施例1

如图1～7以及图11所示，本实施例1提供了一种激光打标设备的激光束能量控制结构，包括打标设备的底座，底座上设有用于放置打标物的打标平台，底座上设有罩壳，以及设于底座上且位于罩壳内的支撑架，支撑架上设有打标组件；

所述打标组件至少包括激光发生器、调焦器A和多个反射镜，反射镜与电机轴接，通过反射镜将激光发生器发出的激光反射至打标平台上；

所述调焦器A包括光路腔、线路腔以及扫描部；所述光路腔内沿靠近扫描部的方向设有穿光组件，并与激光发生器连接。

所述穿光组件包括依次排列的放大镜1、光束整平镜2以及聚焦镜3；所述放大镜1与调焦导轨结构4连接。

具体的，所述调焦导轨结构4通过电机5驱动，调整放大镜1与光束整平镜2之间的距离来实现调焦。

所述放大镜1的光束入射面11一侧设有挡光板结构6，所述挡光板结构包括挡光板61。

所述挡光板61为片状结构，所述挡光板61设有两个挡光孔611与612(两个挡光孔的直径不一致，分别为大挡光孔611与小挡光孔612)，以及两个连接孔613；所述挡光板61竖直放置，其中一个挡光孔(大挡光孔)611与穿光组件平行，所述连接孔将挡光板固定于与调焦导轨结构4上；

所述挡光孔611沿挡光板61板面向内凹陷，形成通透的环形孔洞；所述通透的环形孔洞的内环壁611a与外环壁611b共同形成一挡光槽611c；

所述挡光槽611c的深度为挡光板61厚度的2/3。

所述挡光槽611c内壁为光滑的曲面；所述挡光槽槽底与内环壁611a、外环壁611b的连接处为弯曲的曲面。

所述挡光槽611c的壁面材质为黑色阳极氧化铝。

具体的，在挡光槽611c壁面采用黑色阳极氧化铝，可以吸收落入挡光槽中的光线能量，减少对周围部件的损害。

所述挡光槽611c槽底底面为直面；所述挡光孔的形状为圆形。

所述挡光孔611的孔洞直径小于或等于放大镜1镜面直径。

实施例2

如图1～3以及图8～11所示，本实施例2提供了一种激光打标设备的激光束能量控制结构，包括打标设备的底座，底座上设有用于放置打标物的打标平台，底座上设有罩壳，以及设于底座上且位于罩壳内的支撑架，支撑架上设有打标组件；

所述打标组件至少包括激光发生器、调焦器和多个反射镜，反射镜与电机轴接，通过反射镜将激光发生器发出的激光反射至打标平台上；

所述调焦器包括光路腔、线路腔以及扫描部；所述光路腔内沿靠近扫描部的方向设有穿光组件，并与激光发生器连接。

所述穿光组件包括依次排列的放大镜1、光束整平镜2以及聚焦镜3；所述放大镜与调焦导轨结构4连接。

具体的，所述调焦导轨结构4通过电机5驱动，调整放大镜1与光束整平镜2之间的距离来实现调焦。

所述放大镜1的光束入射面11一侧设有挡光板结构6，所述挡光板结构6包括挡光板61与移动导轨62。

所述挡光板61为片状结构，所述挡光板61设有两个挡光孔611与612(两个挡光孔的直径不一致)以及两个连接孔613；所述挡光板61竖直放置，其中一个挡光孔611与穿光组件平行，挡光板61的下端与移动导轨62连接；

所述挡光板61底端还设有连接底座614，所述连接底座614与移动导轨62连接；

所述挡光孔611沿挡光板61板面向内凹陷，形成通透的环形孔洞；所述通透的环形孔洞的内环壁611a与外环壁611b共同形成一挡光槽611c；

所述挡光槽611c的深度为挡光板61厚度的2/3。

所述挡光槽611c内壁为光滑的曲面；所述挡光槽槽底与内环壁611a、外环壁611b的连接处为弯曲的曲面。

所述挡光槽611c的壁面材质为黑色阳极氧化铝。

具体的，在挡光槽611c壁面采用黑色阳极氧化铝，可以吸收落入挡光槽中的光线能量，减少对周围部件的损害。

所述挡光槽611c槽底底面为直面；所述挡光孔的形状为圆形。

所述移动导轨62为直线电机。

所述挡光孔611的孔洞直径小于或等于放大镜1镜面直径。

实施例2与实施例1的区别在于实施例2的挡光板结构还包括移动导轨。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。